維持真空、潔淨與製程穩定
半導體製造對真空度、化學相容性、溫度穩定與污染控制具有嚴格要求。密封件若發生洩漏、劣化或產生微粒,
可能影響設備運轉、製程穩定及晶圓品質。
恩普洛提供 O 型環、橡膠墊片及客製化橡膠/橡膠金屬結合件,可依據製程介質、溫度、壓力、真空度、電漿曝露及潔淨度要求,
協助評估適合的候選密封材料與結構。最終材料仍須依實際設備條件完成測試與驗證。
關鍵需求:真空密封、耐化學性、耐高溫、低逸氣、低微粒、低壓縮永久變形、潔淨度及批次追溯能力。
主要應用系統
1. 真空密封與污染控制
沉積、蝕刻、真空傳輸及其他晶圓製程設備,需要在受控壓力或真空環境下穩定運轉。O 型環及橡膠墊片可用於腔體接合面、閥件、管路與真空元件之間,降低外部空氣或污染物進入系統的風險。
真空應用除了需要評估密封壓縮量,也必須考慮材料的氣體滲透、逸氣、壓縮永久變形及允許洩漏率。不同真空等級與製程條件,對材料性能的要求並不相同。
2. 化學品與製程氣體輸送
濕式製程、清洗、蝕刻及氣體供應系統可能接觸酸、鹼、溶劑、反應性氣體與其他製程化學品。
密封材料必須依介質種類、濃度、溫度及曝露時間確認相容性,避免膨潤、硬化、龜裂或重量流失。材料劣化不僅會造成洩漏,也可能產生微粒、殘留物或其他製程污染。
3. 高溫與熱循環環境
沉積、氧化、擴散及退火等製程可能使腔體、閥件與周邊零組件承受高溫或反覆熱循環。
密封材料的評估應以密封接觸位置的實際溫度為準,而非僅以腔體製程溫度判斷。材料必須在長時間壓縮及溫度變化下保持彈性與密封力,避免因硬化、收縮或壓縮永久變形而失效。
4. 自動化與精密運動設備
晶圓搬運、真空吸附、氣動致動、機械手臂及精密定位設備,需要穩定控制氣體與液體,並維持平順、重複且精確的動作。
應用於運動部件的密封件必須兼顧低摩擦、耐磨、尺寸穩定及壓力保持能力。若密封阻力或尺寸配合不當,可能影響設備的啟動反應、移動速度及重複定位表現。
5. 無塵室與周邊設備
Load Port、設備外殼、控制箱、管路接口、冷卻系統及其他無塵室周邊設備,需要隔絕灰塵、水氣、油霧及外部污染物。
密封材料與後續處理方式需配合設備潔淨度要求。若應用涉及關鍵製程區域,還需評估產品清洗、微粒控制、潔淨包裝、批次追溯及材料變更管理。
常用橡膠材料
※材料名稱相同不代表性能完全相同。半導體應用所需的耐化學性、逸氣、微粒、金屬離子及電漿耐受能力,皆與實際配方及製造條件有關,應依指定膠料的技術資料與測試結果確認。
| 材料 | 主要特性 | 常見半導體設備應用 |
|---|---|---|
| FKM 氟橡膠 | 具備良好耐熱、耐油與耐多種化學介質能力,氣體滲透率通常低於一般橡膠 | 真空系統、閥件、泵浦、氣體及化學品輸送設備 |
| FFKM 全氟橡膠 | 具備廣泛的耐化學性與高溫穩定性,適合較嚴苛的製程環境 | 蝕刻、沉積、化學品供應及關鍵製程腔體 |
| EPDM 三元乙丙橡膠 | 耐水、蒸氣、臭氧及部分酸鹼介質;不適合石油系油品 | 濕式製程、冷卻水、清洗設備及無塵室周邊系統 |
| VMQ 矽橡膠 | 可在寬廣溫度範圍內保持彈性,並具備良好電氣絕緣性 | 電子控制、熱管理、設備外殼及非關鍵真空部位 |
| FVMQ 氟矽橡膠 | 結合矽橡膠的溫度穩定性與較佳的燃料、油品及溶劑耐受能力 | 特殊化學介質、氣體輸送及溫度變化較大的設備部位 |
適合的材料,取決於實際製程
半導體密封件不能只依產品尺寸或一般材料名稱選材。評估時還需確認:
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設備類型、製程步驟及密封安裝位置
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接觸化學品、氣體、濃度及混合比例
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連續與瞬間最高、最低溫度
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系統壓力、真空度及允許洩漏率
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電漿種類、功率及直接或間接曝露情況
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靜態、旋轉或往復運動方式
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溝槽尺寸、表面粗糙度及密封壓縮量
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逸氣、微粒、金屬離子及萃取物要求
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清洗方式、潔淨包裝及儲存條件
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材質證明、批次追溯及變更管理要求
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請提供產品圖面、現有樣品、設備與製程位置、接觸介質、溫度、壓力、真空度、電漿曝露、潔淨度要求及預估數量。恩普洛團隊將依實際條件協助評估候選材料、密封結構、樣品開發與報價。